人教版初三化学（上）第23讲：第二单元复习（教师版） - 副本 学案
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- 知道空气中的成分含量及氧气含量的测定实验。
- 掌握氧气的物理、化学性质及用途。
- 掌握实验室制取氧气的原理、装置图、操作步骤、收集及检验、验满方法。
- 了解空气污染及防治，工业制取氧气的方法。
一、空气
1、空气中氧气成分的测定：
1）、实验现象：A、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟
B、冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶容积的1/5。
2）、实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。
3）、原理：磷（P） + 氧气（O2） 五氧化二磷（P2O5）
2、空气的主要成分： 氮七八氧二一，零点九四是稀气；还有两个点零三，二氧化碳和杂气。
3、物质的分类：纯净物和混合物
4、空气的污染及防治：
1）、 造成空气污染的物质：有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））和烟尘。
2）、污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
3）、存在的环境问题：温室效应、臭氧空洞、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。
4）、防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。
5）、目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
二、 氧气
1、氧气的物理性质
色、味、态 、密度、溶解性、三态变化
2、氧气的化学性质
（一）与非金属（碳、硫、磷）的反应
1）、木炭（黑色固体）燃烧
实验现象：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
文字表达式：碳（C）+ 氧气（O2）二氧化碳（CO2）
2）、硫粉（淡黄色）燃烧：
实验现象：在空气中：发出微弱的淡蓝色火焰；放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
在氧气中: 发出明亮的蓝紫色的火焰, 放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
文字表达式： 硫（S） + 氧气（O2） 二氧化硫（SO2）
实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）。
3）、红磷（暗红色固体）的燃烧
实验现象：在空气中：发出黄白色火焰，放出热量，生成大量白烟
在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟
文字表达式：磷（P）+ 氧气（O2）五氧化二磷（P2O5）
（二）与金属（镁、铁）的反应
1）、镁带（银白色固体）在空气中燃烧
实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末状固体。
文字表达式：镁（Mg）+ 氧气（O2）氧化镁（MgO）
2）、铁丝（银白色固体）在氧气中燃烧
实验现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。
文字表达式：铁（Fe） + 氧气（O2）四氧化三铁（Fe3O4）
（三）与某些化合物（蜡烛、甲烷）的反应——产物均为：二氧化碳和水
实验现象：比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。
文字表达式：石蜡+ 氧气（O2）二氧化碳（CO2）+ 水（H2O）
（四）其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。
如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。
3、氧气的用途
（1）、供给呼吸：医疗上急救病人，登山等。（2）、支持燃烧：炼钢、气焊与气接、火箭助燃剂。
4、反应类型：
①：化合反应： “多合一” ②：分解反应： “一变多”
③：氧化反应：物质与氧发生的化学反应。有氧气参加的反应一定属于氧化反应。氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。
三、 实验室制取氧气：
1、工业制法（分离液态空气法）
原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化（蒸馏）
2、氧气的实验室制法（化学变化）
1）、双氧水（过氧化氢）制取氧气
A、药品：过氧化氢（H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2）
B实验原理：过氧化氢（H2O2） 水（H2O） + 氧气（O2）
C、装置： 固体与液体反应，不需加热（双氧水的为一类）
2）、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
A、药品：、高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）
B、原理： ①加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：氯酸钾（KClO3） 氯化钾（KCl） + 氧气（O2）
② 加热高锰酸钾：高锰酸钾（KMnO4）锰酸钾（K2MnO4）+ 二氧化锰（MnO2）+ 氧气（O2）
C、装置：加热固体制气体（加热氯酸钾的为一类）
D、操作步骤：（连）查、装、定、点、收、离、熄。
E、检验、验满:
3、催化剂： 两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率）
知识点一： 空气
例1. 下列物质中属于纯净物的是 （ ）
A．空气 B．氮气 C．糖水 D．水泥砂浆
解析： 空气中含有氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等物质，属于混合物；氮气由一种物质组成，属于纯净物；糖水中含有水、糖等物质，属于混合物；水泥砂浆也是由多种物质组成的，属于混合物。
答案：B
例2．（2014·湖北宜昌）不会造成空气污染的物质是 （ ）
A．一氧化碳 B.水蒸气 C．烟尘 D．二氧化硫
解析：空气的污染途径是工厂废气的任意排放，大量燃烧化石燃料，汽车尾气的排放，可总结为：有害气体和烟尘，主要的有害气体有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫，这些气体主要来自于矿物燃料的燃烧和工厂的废气。
答案：B
知识点二： 氧气
例3.（2014·上海）X在氧气中燃烧，能生成具有刺激性气味的气体，X可能是（ ）
A、木炭 B、铁丝 C、氢气 D、硫粉
解析：木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；铁在氧气中燃烧时火星四射、生成黑色固体；氢气在氧气中燃烧，生成水；硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体。
答案：D
例4. (2014·云南大楚等市联考) 如图所示是实验室制取气体时常用的装置，回答下列问题：
（1）写出图中有标号的仪器名称：a： ；b： 。
（2）用A或B装置都可以制取氧气，用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式为 ；C、E、F均可用于收集氧气，若用F装置收集氧气，气体应从（ ）端进入（填“m”或“n”）。若用C装置收集氧气，验满的方法是 。
解析：识别常用化学仪器a是酒精灯、b是水槽；高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，书写化学方程式时要注意配平、标明反应条件、生成氧气标“↑”；因氧气的密度比比空气大，应从长管进入，将空气挤压到集气瓶上部排出；氧气的验满方法是将带火星的木条放在n导管口，如果木条复燃，说明氧气已收集满。
答案：(1) 酒精灯 ； 水槽 （2） 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； m ; 将带火星的木条放在n导管口，如果木条复燃，说明氧气已收集满 。
例5. 下列反应属于化合反应的是 （ ）
A．2HgO △ 2Hg＋O2 ↑ B．H2＋CuO △ Cu＋H2O
C．C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O D．C＋O2CO2
解析：化合反应的特点是多变一，A反应一变多属于分解反应； B反应属于置换反应；C反应不属于化学反应的基本类型；D反应多变一，属于化合反应。
答案：D
【基础演练】
1.（2015广州）下列关于空气的说法正确的是 ( )
A. 空气的主要成分是氮气和氧气 B. 空气中氮气体积分数约为21%
C. 空气中PM2.5含量高说明空气质量好 D. 洁净的空气是纯净物
答案：A
2. （2015益阳）空气中能供给动植物呼吸的气体是 ( )
A．N2 B．O2 C．H2O D．CO2
答案：B
3．（2015苏州）下列有关空气的说法错误的是
A.按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21% B.空气中各种成分的含量是相对稳定的
C.空气是一种十分重要的天然资源 D.PM2.5是造成空气污染的主要污染物之一
答案：A
4. （2015上海）关于物质燃烧的现象描述错误的是 （ ）
A、磷在空气中燃烧，反应剧烈，产生大量白雾
B、铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
C、镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体
D、硫在氧气中燃烧，火焰呈蓝紫色，生成有刺激性气味的气体
答案：A
5．(2015北京)右图为空气成分示意图（按体积计算），其中“a”代表的是 ( ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
答案：B
【巩固提高】
6．（2015•株洲）空气是一种宝贵的自然资源．下列对空气的说法中正确的是（ ）
A． 空气中含量最多的是氧气，氧气可支持燃烧
B． 臭氧（O3）属于稀有气体，主要分布在距地面10～50km的高空
C． SO2约占空气体积的0.03%，能产生温室效应
D． 随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染
答案：D
7．(2015鄂州)有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸氧后症状缓解。吸氧可以帮助人克服高原反应的原因是 （ ）
A．氧气是无色无味的无毒气体 B．氧气可以燃烧
C．吸氧为人体呼吸提供了适量的氧气 D．氧气可以支持燃烧
答案：C
8．(2015北京)已知：，右图表示一定质量的和固体混合物受热过程中，某变量随时间的变化趋势，纵坐标表示的是 （ ）
A．固体中氧元素的质量 B．生成的质量
C．固体中的质量 D．固体中钾元素的质量分数
答案：A
9.（2014·宁波）利用如图实验装置制取氧气。
（1）实验中，若产生氧气的速率太大，不利于收集。为了减小反应速率，可以进行的合理操作是 。
（2）若需要一瓶干燥的氧气，一个将装置A产生的氧气通过干燥装置后再与 （填“B”、“C”或“D”）相连。
（3）若用排水法收集了一瓶气体，并用带火星的木条检验，发现木条没有复燃，可能的原因有 。
A.实验所用的过氧化氢溶液的溶质质量分数太小
B.开始收集时，倒置与水槽中的集气瓶未装满水
C.导管口一出现气泡就立即收集
答案：（1） 调节分液漏斗活塞（合理的均给分）。（2） C （3） B、C
1.空气中体积分数最大的气体的是 （ ）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D． 稀有气体
答案：A
2.玉溪市全国宜居城市之一，人们对空气污染关注的程度不断加强。下列气体中目前不计入空气污染指数项目的是 （ ）
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.一氧化碳 D.二氧化氮
答案：A
3.下列微观示意图中“○”“”表示不同种的原子，其中表示混合物的是（ ）
答案：D
4．下列关于氧气用途的叙述不正确的是 （ ）
A．医疗急救 B．潜水 C．灯泡中充氧气以延长使用寿命 D．动植物呼吸
答案：C
5.（2014•广东广州）实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是（ ）
A．加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中
B．先将导管口移入集气瓶，再开始加热
C．收集O2后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片
D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管
答案：A
6．（2014·江苏南京)根据下列装置图，回答有关问题：
(1)写出装置图中标号仪器的名称：a ；b 。
(2)写出实验室用H2O2制取氧气的化学方程式 ，可选用的发生装置是 (填字母)。
(3)若使用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是_________(填字母)。
(4)选用D装置收集氧气的原因是 。
答案：(1) 试管 ； 集气瓶 。(2) ， B (3) A
(4) 氧气不易溶于水，不与水反应 。
７．认识物质构成的奥秘，正确表达化学用语是学习化学的基础。
观察如图微观示意图：该化学反应发生的基本反应类型是 。
答案：化合反应
8. (2014·浙江金华）实验室制氧气的两种方法如下：
方法一：
方法二：
（1）两种方法涉及的化学反应基本类型都是 反应。
（2）如图是实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图，图中仪器A的名称是 。
现用方法一制取并收集一瓶干燥的氧气，请按气体流向，用导管的编号将装置连接好 。
答案：(1)分解 (2)分液漏斗 (3)①③④⑧⑦
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1. 空气的组成成分中，体积分数最大的是 ( )
A、O2 B、N2 C、CO2 D、稀有气体
答案：B
2.电解水生成氢气和氧气的反应为：2H2O2H2↑+O2↑，该反应属于（ ）
A．化合反应 B．置换反应 C．复分解反应 D．分解反应
答案：D
3．下列物质中属于纯净物的是 （ ）
A.调和油 B.蒸馏水 C.青铜 D.大理石
答案：B
- 实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，有关该实验的说法错误的是 ( )
A.二氧化锰是反应物
B.与高锰酸钾制取氧气装置相同
C.可用向上排空气法收集
D.可用带火星的木炭检验氧气
答案：A
5．下列有关氧气的说法不正确的是 （ ）
A．氧气能使带火星的木条复燃
B．铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体
C．硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，生成刺激性气味的气体
D．物质与氧气发生的反应都是氧化反应
答案：C
6．(2015泉州)在实验室里，小明与同学欲用下图所示装置（气密性良好）和药品制取初中化学常见气体并验证其有关性质。
（1）写出图中标有序号的仪器名称：① ，② 。
（2）点燃A中的酒精灯制取并收集氧气，反应的化学方程式为 。待检验到B中氧气已收集满，接下来的操作是 ，把集气瓶盖好玻璃片后，正放在桌面上。
（3）将点燃的蜡烛放入集满氧气的集气瓶中，可观察到 且瓶壁上有水雾出现，证明蜡烛燃烧有水生成。接着，将蜡烛从集气瓶中取出， （填实验步骤和现象），证明蜡烛燃烧还生成了二氧化碳。
（4）小明同学发现装置C有一处明显错误： ，将装置C改正后放入适量的药品： 和 ，即开始制取 气体（写一种）。
答案：B
7．(2015•台州）利用图甲装置探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”，实验中H2O2的溶质质量分数为3%，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出（在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比．反应放热忽略不计．）
（1）写出装置中发生反应的化学方程式： ，MnO2在此反应中起 作用．
（2）图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出
答案：(1)2H2O22H2O+O2↑ ; 催化 (2)H2O2的用量越多，产生的氧气越多．
8. （2014·贵州安顺）通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关知识，请结合下列装置图，回答问题：
(1)写出有标号的仪器名称：① _：② 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式_ _。
(3)若用C装置收集氧气，收集完氧气后的正确操作步骤是 _。
答案：(1) 酒精灯：长颈漏斗 (2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(3) 先将导管移出水面（或先撤离导管）再熄灭酒精灯。
